Tích hợp phần mềm GIS và ales nghiên cứu đánh giá phân hạng thích nghi đất đai phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất xã quyết thắng thành phố thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN
-----------------------------------

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài:

“TÍCH HỢP PHẦN MỀM GIS VÀ ALES NGHIÊN CỨU ĐÁNH
GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ CÔNG
TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT XÃ QUYẾT THẮNG
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN"

Mã số: T2016 - 24

Chủ nhiệm đề tài: ThS. Chu Văn Trung

Thái Nguyên, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN
-----------------------------------

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài:

“TÍCH HỢP PHẦN MỀM GIS VÀ ALES NGHIÊN CỨU ĐÁNH
GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ CÔNG
TÁC QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT XÃ QUYẾT THẮNG
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN"

Mã số: T2016– 24

Chủ nhiệm đề tài
(Ký, họ tên)

Xác nhận của Hội đồng nghiệm thu
(Ký, ghi rõ họ tên)
- Chủ tịch HĐ:………………...………….........

Chu Văn Trung

- Phản biện 1:…………....................…….........
- Phản biện 2:…………………………….........

Thái Nguyên, 2016


i

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG
NGHỆ CẤP TRƯỜNG
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài:“Tích hợp phần mềm GIS và Ales nghiên cứu đánh giá phân
hạng thích nghi đất đai phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất xã Quyết Thắng

thành phố Thái Nguyên”
- Mã số: T2016 – 24
- Chủ nhiệm: Chu Văn Trung
- Điện thoại: 0972 458856; Email:
- Cơ quan chủ trì: Khoa Quản lý Tài nguyên – ĐH Nông Lâm Thái Nguyên
- Thời gian thực hiện: Từ tháng 01/2016 đến tháng 12/2016
2. Mục tiêu:
Mục tiêu tổng quát:
Đánh giá phân hạng thích nghi đất đai một số LUT chủ yếu trên địa bàn xã
Quyết Thắng làm cơ sở cho địa phương xây dựng các phương án quy hoạch sử dụng
đất trong tương lai.
Mục tiêu cụ thể:
Xác định và phân hạng thích nghi các yếu tố tự nhiên đối với mỗi LUT chú yếu
trên địa bàn xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên.
Xây dựng mô hình tích hợp công nghệ GIS, ALES đánh giá thích nghi đất đai tự
nhiên cho một số LUT chủ yếu trên cơ sở các yếu tố được xác định.
Đề xuất phương án quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp theo những hướng đi
phù hợp trên cơ sở cân đối diện tích nằm trong quỹ đất nông nghiệp trên địa bàn
được sử dụng dựa vào việc chuyển đổi mục đích sử dụng và điều chỉnh quy hoạch
đã có theo hướng phù hợp hơn.
3. Nội dung chính:
Đánh giá Điều kiện tự nhiên, hiện trạng sử dụng đất, công tác quản lý đất đai
tại khu vực nghiên cứu.
Xác định các yếu tố sinh thái tự nhiên thích nghi cho cây trồng, thành lập các
bản đồ chuyên đề cho các chỉ tiêu chính làm cơ sở đánh giá.
Xây dựng tiêu chuẩn phân chia đơn vị đất đai và thành lập bản đồ đơn vị đất
đai khu vực nghiên cứu.
Ứng dụng phần mền GIS kết hợp với ALES phân vùng thích nghi đất đai cho
các LUT điển hình theo các yếu tố tự nhiên.
4. Kết quả nghiên cứu đã đạt được:

Đề tài tập trung nghiên cứu và đánh giá và làm rõ ảnh hưởng của 05 yếu tố tự
nhiên tới mức độ thích hợp đất đai của 6 LUT điển hình trên phạm vi nghiên cứu.
Các yếu tố đó là: Thổ nhưỡng (So), yếu tố thành phần cơ giới (C), chế độ tưới (Ir),
độ sâu tầng đất (D) và độ dốc (Sl).
Thành lập được bản đồ đơn vị đất đai với 23 đơn vị đất đai trên tổng số
1153,95 ha toàn khu vực nghiên cứu. Các đơn vị đất đai được phân cấp thành các
cấp độ thích nghi khác nhau cho từng LUT cụ thể và chỉ ra các yếu tố hạn chế.


ii

Trên cơ sở thực trạng thích hợp đất đai của địa phương đối với các LUT điển
hình, đề xuất các giải pháp sử dụng đất hiệu quả.
5. Sản phẩm:
- Bài báo khoa học đăng tải trên Tạp chí trong hoặc ngoài nước: 01 bài
- Báo cáo khoa học: 01 quyển
6. Hiệu quả và khả năng áp dụng:
Sản phẩm nghiên cứu sẽ phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất tại địa
phương một cách khoa học và có hiệu quả. Nghiên cứu này có thể ứng dụng
trong đào tạo sinh viên chuyên ngành Quản lý đất đai, nông học, lâm nghiệp…
Bên cạnh đó, trên cơ sở của nghiên cứu, có thể áp dụng ở nhiều địa phương với
phạm vi rộng hơn.


iii

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information:
- Project title: “Integrating GIS and Ales software to research and evaluate the
classification of land adaptation for land use planning in Quyet Thang commune,

Thai Nguyen city”
- Code number: T2016 - 24
- Coordinator: Chu Van Trung
Tel: 0972 458856; Email:
- Implementing institution:Faculty of Resources Management - TUAF
- Cooperating Institution(s):
- Duration: from 01/2016 to 12/2016
2. Objective(s):
General objective:Evaluating and classifying soil adaptationof some
common LUTs in Quyet Thang Commune, serving options of building land use
planning in the future.
Specific objective:
- Identifying and classifying the adaptation of natural factors for each LUT in
Quyet Thang Commune, Thai Nguyen City.
- Building models for GIS and Ales integration to assess the natural soil
adaptation for some LUTs based on identified factors.
- Proposing the right option for agricultural land use planning on the basis of
balancing agricultural land area in the area of Quyet Thang, which is used basing on
suitable land use purpose changes and land use planning adjustment
3. Main contents:
Assessing natural conditions, land use status, land management work in the
research area.
Identifying natural ecological factorsadapting to plants, buildingthematic
mapsfor key criteria.
Building the standard for dividing the soil unit and establishing the soil unit
map in research area.
Applying GIS software associated with Ales partitioning soil adaptation for
some LUTs based on natural factors.
4. Results obtained:
The topic focused on shedding light on the effects of 5 natural factors on the

suitable degree of land for 6 LUTs in the research area. They consist of: soil(So),
components (C), watering degree (Ir), soil depth (D), slope (S1).


iv

Building soil unit maps with 23 units in the total of 1153,95 ha for the whole
research area. Soil units are partitioned into different adaptation degrees for certain
LUTs and also found limitations.
In the basis of soil adaptation status with LUTs, propose effective land use
5. Products:
Domestic and Foreign Scientific Magazines: 01
Scientific Report: 01
6. Effects and applicability:
Research products will serve land use planning work effectively and
scientifically. This study could be applied in training students with different
specializations: Land Management, Agronomy, Forestry....Besides, in the basis of
the research, it could apply in many areas with bigger scale.


v

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG1 ............................................................................................................. 3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................................ 3
1.1. Cơ sở khoa học ................................................................................................. 3
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản ................................................................................ 3
1.1.2. Tiến trình đánh giá đất đai ............................................................................. 4
1.1.3. Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai ............................................... 5

1.2. Tổng quan về ứng dụng CNTT trong đánh giá thích nghi đất đai .......................... 8
1.2.1. Hệ thống thông tin địa lý GIS ........................................................................ 8
1.2.2. Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES ................................................... 12
1.3. Tình hình nghiên cứu ƯD GIS và ALES trong đánh giá thích nghi đất đai......... 15
1.3.1. Trên thế giới ................................................................................................ 15
1.3.2. Ở Việt Nam ................................................................................................. 17
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ...................................................................................................................... 19
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 19
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 19
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 19
2.2.Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 19
2.2.1. Đánh giá Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu ......... 19
2.2.2. Xác định các yếu tố sinh thái tự nhiên thích nghi cho các LUT, thành lập các
bản đồ chuyên đề cho các chỉ tiêu chính làm cơ sở đánh giá .................................. 19
2.2.3. Xây dựng tiêu chuẩn phân chia đơn vị đất đai và thành lập bản đồ đơn vị đất
đai khu vực nghiên cứu.......................................................................................... 19
2.2.4. Ứng dụng phần mền GIS kết hợp với ALES phân vùng thích hợp đất đai đối
với từng LUT trên địa bàn ..................................................................................... 19
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 19
2.3.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu .......................................................... 19
2.3.2. Phương pháp xây dựng bản đồ ..................................................................... 20
2.3.3. Phương pháp đánh giá thích nghi bằng phần mềm ALES ............................. 20
2.3.4. Tổng hợp số liệu, đánh giá phân tích kết quả ............................................... 21
2.3.5. Sơ đồ Quy trình các bước thực hiện hiện đề tài ............................................ 22
CHƯƠNG3CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƯỢC ................................... 23


vi

3.1. Kết quả đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Quyết Thắng ............. 23
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 23
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................................. 26
3.1.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên – tài nguyên thiên nhiên và cảnh quan
môi trường ............................................................................................................. 28
3.1.4. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp của xã .................................................. 29
3.2. Kết quả xác định các yếu tố sinh thái tự nhiên thích nghi cho các LUT và thành
lập các bản đồ chuyên đề. ...................................................................................... 31
3.2.1. Kết quả xác định các yếu tố sinh thái tự nhiên thích nghi cho các LUT ........ 31
3.2.2. Kết quả xây dựng các bản đồ chuyên đề ...................................................... 32
3.3. Xây dựng tiêu chuẩn phân chia ĐVĐĐ và thành lập bản đồ ĐVĐĐ khu vực
nghiên cứu ............................................................................................................. 38
3.3.1. Tiêu chuẩn phân chia đơn vị đất đai ............................................................. 38
3.3.2. Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất ...................... 39
3.4. Ứng dụng phần mền GIS kết hợp với ALES phân vùng thích hợp đất đai đối
với từng LUT trên địa bàn. .................................................................................... 40
3.4.1. Kết quả đánh giá thích nghi đất đai bằng phần mềm Ales ............................ 40
3.4.2. Kết quả xây dựng bản đồ phân hạng thích hợp đất đai với các LUT ............. 42
3.4.3. Đánh giá chung và đề xuất giải pháp ............................................................ 44
Kết luận ................................................................................................................. 49
Đề nghị.................................................................................................................. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 51


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976) [20] ............ 6
Bảng 3.1: Hiện trạng đất nông nghiệp của xã năm 2015 ........................................ 29
Bảng 3.2: Các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp của xã Quyết Thắng .... 30

Bảng 3.3: Yêu cầu sử dụng đất theo từng LUT ...................................................... 32
Bảng 3.4: Loại đất khu vực xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên ........................... 33
Bảng 3.6: Thành phần cơ giới đất khu vực xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên .... 35
Bảng 3.7: Độ dốc khu vực xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên ............................. 36
Bảng 3.8: Phân cấp chế độ tưới khu vực xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên ........ 37


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ các bước tiến hành trong đánh giá đất đai (FAO, 1976)[20] ........... 5
Hình 1.2: Các thành phần cơ cấu của GIS [8] ........................................................ 10
Hình 1.3: Môi trường làm việc của ALES ............................................................. 15
Hình 2.1. Quy trình thực hiện đề tài ....................................................................... 22
Hình 3.3: Bản đồ phân cấp độ dầy tầng đất xã Quyết Thắng .................................. 35
Hình 3.5: Bản đồ phân cấp độ dốc xã Quyết Thắng ............................................... 37
Hình 3.6: Bản đồ phân cấp chế độ tưới khu vực nghiên cứu .................................. 38
Hình 3.7: CSDL thuộc tính của bản đồ đơn vị đất đai ............................................ 39
Hình 3.8: Bản đồ đơn vị đất đất đai khu vực nghiên cứu ........................................ 40
Hình 3.9: CSDL không gian, thuộc tính trên phần mềm ArcGIS............................ 41
Hình 3.10: Tạo các LUR cho việc đánh giá trên Ales ............................................ 41
Hình 3.11: Nhập dữ liệu từ ArcGIS vào Ales......................................................... 42
Hình 3.12: Xuất chuyển dữ liệu từ Ales sang ArcGIS ............................................ 42
Hình 3.13: Kết quả phân cấp thích hợp trên Ales ....................................................... 43
Hình 3.14: Bản đồ phân hạng thích hợp đất đai đối với LUT1 .................................... 43
Hình 3.15: Bản đồ phân hạng thích hợp đất đai đối với LUT2 .................................... 44
Hình 3.16: Bản đồ phân hạng thích nghi đất đai đối với LUT3 ................................... 44
Hình 3.17: Bản đồ phân hạng thích hợp đất đai đối với LUT4 .................................... 45
Hình 3.18: Bản đồ phân hạng thích hợp đất đai đối với LUT5 .................................... 45

Hình 3.19: Bản đồ phân hạng thích hợp đất đai đối với LUT6 .................................... 46
Hình 3.20: CSDL thuộc tính trên phần mềm ArcGIS sau đánh giá .................................. 47


1

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, trong thời kỳ chuyển mình của nền nông nghiệp từ nông nghiệp thuần
túy sang một nền nông nghiệp hàng hóa đáp ứng nhu cầu của thị trường ngày càng cao
cả về chất lượng và số lượng (Trần Anh Phong, 2012)[12]. Do vậy, các nhà quản lý,
hoạch định chính sách, nhà khoa học, kỹ thuật nông nghiệp và người lao động cũng đã
nghiên cứu, thực nghiệm nhằm tìm ra giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất và hướng
tới phát triển bền vững (Nguyễn Ích Tân, 2000; Trần Thị Minh Châu, 2007)[3,13]. Việt
Nam là một nước nông nghiệp nhưng quỹ đất nông nghiệp trên đầu người thấp nên việc
lựa chọn loại cây trồng trên từng loại đất nhằm nâng cao năng suất, sản lượng và hiệu
quả sử dụng đất là hướng tiếp cận đúng (Nguyễn Đình Bồng, 2002)[2].
Nhiều nghiên cứu liên quan đến đánh giá hiệu quả sử dụng đất, nghiên cứu thích
nghi đất đai, lập bản đồ thích nghi đất đai hay các biện pháp chọn giống, thâm canh,…
đã được triển khai ở nhiều địa phương, trong khi đó đất nông nghiệp của nước ta ngày
càng bị thu hẹp do áp lực của đô thị hóa và phát triển kinh tế xã hội Vũ Thị Bình, 1993;
Nguyễn Thế Đặng và cs, 2003)[1,4]. Mặt khác, các tác động của biến đổi khí hậu, canh
tác lạc hậu đã làm cho hiệu quả sử dụng tài nguyên đất kém. Một nên nông nghiệp công
nghệ cao, nền nông nghiệp hữu cơ vừa đảm bảo sử dụng tốt, hiệu quả tài nguyên đất đai
hướng tới phát triển bền vững là nhiệm vụ cần thiết (Viện QH và TKNN, 1995)[17].
Đánh giá thích nghi đất đai trên cơ sở ứng dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại đáp ứng
giải quyết mối tương quan hữu cơ giữa đât đai - cây trông - điều kiện sinh thái, môi
trường là cách tiếp cận đã được nhiều quốc gia áp dụng (Đào Châu Thu và Nguyễn
Khang, 1998)[15].
Quyết Thắng là một xã thuộc thành phố Thái Nguyên, có tổng diện tích tự nhiên

là 1.155,52 ha, trong đó nhóm đất nông nghiệp 793,31 ha, chiếm 68,65%, nhóm đất phi
nông nghiệp 347,47 ha, chiếm 30,06%, đất chưa sử dụng là 14,74 ha, chiếm 1,28%. Là
một xã sắp trở thành Phường, việc cơ cấu lại quỹ đất phục vụ các ngành một cách phù
hợp là nhiệm vụ cấp bách hơn bao giờ hết đối với địa phương. Ngày nay, cùng với sự
phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, đặc biệt là ứng dụng của công nghệ
phần mềm trong khoa học kỹ thuật. Công nghệ đang được sử dụng rộng rãi nhất trong
các ngành đó là công nghệ GIS (Geographic Information System). Công nghệ GIS có
khả năng tích hợp với nhiều ứng dụng để đáp ứng các yêu cầu thực tiễn của các ngành.


2

Đối với đánh giá, phân hạng thích nghi đất đai thì tích hợp GIS và phần mềm Ales
(Automated Land Evaluation system) đã đem lại hiệu quả cao ở nhiều nước trên Thế
giới.
Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghên cứu đề tài:Tích hợp phần
mềm GIS và Ales nghiên cứu đánh giá phân hạng thích nghi đất đai phục vụ công
tác quy hoạch sử dụng đất xã Quyết Thắng – thành phố Thái Nguyên.
Mục tiêu của đề tài
- Mục tiêu tổng quát

Đánh giá phân hạng thích nghi đất đai một số LUT chủ yếu trên địa bàn
xã Quyết Thắng làm cơ sở cho địa phương xây dựng các phương án quy hoạch
sử dụng đất trong tương lai
- Mục tiêu cụ thể
Xác định và phân hạng thích nghi các yếu tố tự nhiên đối với một LUT chú yếu
trên địa bàn xã Quyết Thắng – Tp. Thái Nguyên.
Xây dựng mô hình tích hợp công nghệ GIS, ALES đánh giá thích nghi đất đai tự
nhiên cho một số LUT chủ yếu trên cơ sở các yếu tố được xác định.
Đề xuất phương án quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp theo những hướng đi phù

hợp trên cơ sở cân đối diện tích nằm trong quỹ đất nông nghiệp trên địa bàn được sử
dụng dựa vào việc chuyển đổi mục đích sử dụng và điều chỉnh quy hoạch đã có theo
hướng phù hợp hơn.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cơ
quan nhà nước có thẩm quyền của xã Quyết Thắng trong việc quy hoạch sử dụng sản
xuất đất nông nghiệp. Các khuyến cáo về loại hình sử dụng đất phù hợp, cung cấp cho
nông dân lựa chọn hợp lý để chuyển đổi cơ cấu sản xuất đạt hiệu quả cao, bền vững.


3

CHƯƠNG1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản
Đất đai (Land) là diện tích của bề mặt Trái Đất, bao gồm các thành phần vật lý
và môi trường sinh học ảnh hưởng tới sử dụng đất (FAO, 1993). Đất đai bao gồm có
khí hậu, địa hình, đất, thủy văn và thực vật, mở rộng ra những tiềm năng ảnh hưởng tới
sử dụng đất (Nguyễn Thế Đặng và cộng sự, 2015)[4].
Đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Unit - LMU) là diện tích đất phân chia
trên bản đồ, có những tính chất đất đai và/hoặc chất lượng đất đai xác định. LMU được
định nghĩa và đo vẽ bằng các cuộc khảo sát tài nguyên thiên nhiên. Phân tích đơn vị
không gian cho thích hợp đất đai là LMU (FAO, 1976)[20].
Tính chất đất đai (Land Characteristic - LC) là những thuộc tính của đất đai có
thể đo đạc hoặc ước lượng được thường sử dụng làm phương tiện để mô tả chất lượng
đất đai hoặc để phân biệt giữa các đơn vị đất đai có khả năng thích hợp cho sử dụng
khác nhau. Chất lượng đất đai (Land Quaility - LQ) là những thuộc tính phức hợp
phản ánh mối quan hệ và tương tác của nhiều tính chất đất đai. Chất lượng đất đai
thường được chia làm 3 nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu

yêu cầu quản trị và nhóm theo cầu bảo tồn (Nguyễn Thế Đặng và cộng sự, 2015)[4].
Loại hình sử dụng đất (Land Use Type - LUT) đó có thể là một một loại cây trồng
hoặc một số loại cây trồng trong một điều kiện kĩ thuật và kinh tế- xã hội nhất định. Các
thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm: Các thông tin về sản xuất, thị thường tiêu thụ
sản phẩm, đầu tư, lao động, mức thu nhập,… (Trần Anh Phong, 2012)[12].
Yêu cầu sử dụng đất (Land Use Requirement - LUR) là toàn bộ đặc điểm về địa
hình (độ dốc, độ cao,…), đất, khí hậu (nhiệt, ẩm, bức xạ); thủy lợi (điều kiện tưới, tiêu);
thủy văn (ngập lụt, ngập mặn, ngập triều, chia ra độ sâu ngập, thời gian ngập); các điều
kiện về cơ sở hạ tầng, dịch vụ nông - lâm - ngư nghiệp; hiệu quả môi trường (khả năng
che phủ mặt đất chống xói mòn; mức độ gây phú dưỡng nguồn nước); hiệu quả kinh tế
xã hội (tổng giá trị sản phẩm, thu nhập, lãi thuần, yêu cầu lao động,…) đảm bảo thỏa
mãn yêu cầu sinh thái cũng như các điều kiện sản xuất của cây trồng thuộc loại sử dụng
đất xác định (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2013)[8].


4

Yếu tố hạn chế (Limitation factor) là chất lượng đất đai hoặc tính chất đất đai
có ảnh hưởng bất lợi đến loại hình sử dụng đất nhất định. Chúng thường được dùng
làm tiêu chuẩn để phân cấp các mức thích hợp.
Đánh giá đất đai (Land evaluation) là tiến trình so sánh các tính chất đất đai với
các mục đích sử dụng nhất định sử dụng một kĩ thuật khoa học chuẩn. Kết quả có thể
được dùng như một chỉ dẫn cho người sử dụng, quy hoạch để xác định sử thay đổi sử
dụng đất. Là đánh giá hiệu suất đất đai khi được dùng cho một mục đích xác định, bao
gồm việc tiến hành và làm sáng tỏ các khảo sát và nghiên cứu dáng đất, đất, thực vật,
khí hậu và các khía cạnh khác của đất đai để nhận diện và so sánh giữa loại hình sử
dụng đất với mục tiêu đánh giá (FAO, 1976)[20].
Đánh giá thích hợp đất đai (Land suitability evaluation) được định nghĩa là sự đánh
giá hoặc dự đoán chất lượng đất đai cho một mục đích sử dụng nhất định, về các mặt như
khả năng sản xuất, nguy cơ suy giảm và các yêu cầu quản lý (FAO, 1976)[20].

1.1.2. Tiến trình đánh giá đất đai
Việc đánh giá đất đai tùy thuộc vào mục tiêu và mức độ chi tiết của nghiên cứu.
Tuy nhiên, tiến trình đánh giá đất đai được chia thành ba giai đoạn chính: (1) Giai
đoạn chuẩn bị, (2) Giai đoạn điều tra thực tế, (3) Giai đoạn xử lý các số liệu và báo cáo
kết quả.
Các bước thực hiện đánh giá đất đai theo hướng dẫn của FAO (1976) được trình
bày trong hình dưới đây:
- Thảo luận ban đầu về nội dung, phương pháp, lập kế hoạch; phân loại và xác
định các nguồn tài liệu có liên quan, từ đó lập kế hoạch nghiên cứu. Đồng thời, thu
thập và kế thừa các tài liệu chuyên ngành có liên quan đến đất và sử dụng đất như: khí
hậu, địa hình, thổ nhưỡng và các số liệu thống kê về hiện trạng sử dụng đất. Sau đó,
tiến hành điều tra thực địa về hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sản xuất của các loại
hình sử dụng đất nhằm mục đích lựa chọn loại hình sử dụng đất có triển vọng, phù hợp
với mục tiêu phát triển, điều kiện sinh thái và bối cảnh kinh tế- xã hội của vùng nghiên
cứu (Vũ Cao Thái và cộng sự 1997)[14].
- Trên cơ sở nghiên cứu các yếu tố môi trường tự nhiên liên quan đến sản
xuất nông nghiệp, phân lập và xác định chất lượng hoặc tính chất đất đai (LQ/LC)
có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sử dụng đất. Tiến hành khoanh định các đơn vị bản đồ
đất đai (LMU) (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2013)[8].
- Căn cứ trên yêu cầu sinh thái của cây trồng và đặc điểm của môi trường tự nhiên,
xác định các yêu cầu về đất đai (LUR) của các loại hình sử dụng đất được đánh giá.


5

- So sánh giữa sử dụng đất (LUT) và tài nguyên đất đai, trong đó đối chiếu giữa
LQ/LC và LUR của các loại hình sử dụng đất để xác định các mức độ thích hợp đất
đai cho các loại hình sử dụng đất được chọn.
- Dựa trên kết quả đánh giá thích hợp đất đai, đề xuất bố trí sử dụng đất. Trong đề
tài, ứng dụng phương pháp MCA để đề xuất sử dụng đất theo quan điểm bền vững.

KHỞI ĐẦU
- Xác định vùng NC
- Mục tiêu
- Số liệu và giả thiết
- Lập kế hoạch NC

SỬ DỤNG ĐẤT
- Các loại hình sử
dụng đất

BẢN ĐỒ ĐƠNVỊ
ĐẤT ĐAI

KIỂM
CHỨNG

YÊU CẦU SỬ
DỤNG ĐẤT VÀ
CÁC HẠN CHẾ

SO SÁNH GIỮA SỬ
DỤNG ĐẤT VÀ ĐẤT ĐAI
- Đối chiểu, phân tích tác
động: Kinh tế - Xã hội Môi trường

TÍNH CHẤT VÀ
CHẤT LƯỢNG
ĐẤT ĐAI

PHÂN LOẠI KHẢ

NĂNG THÍCH
NGHI ĐẤT ĐAI

HIỂN THỊ KẾT QUẢ

Hình 1.1: Sơ đồ các bước tiến hành trong đánh giá đất đai (FAO, 1976)[20]
1.1.3. Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai
FAO (1976), đã xây dựng cấu trúc tổng quát của phân loại khả năng thích nghi
đất đai gồm 4 cấp như sau (Đỗ Nguyên Hải, 2000)[7]:


6

- Bộ (Orders): phản ánh các loại thích nghi.
- Lớp (Classes): phản ánh mức độ thích nghi của bộ.
- Lớp phụ (Sub-classes): phản ánh các hạn chế cụ thể của từng đơn vị đất đai
với từng loại hình sử dụng đất. Những yếu tố này tạo ra sự khác biệt giữa các dạng
thích nghi trong cùng một lớp.
- Đơn vị (Units): phản ánh những sự khác biệt về yêu cầu quản trị của các dạng
thích nghi trong cùng một lớp phụ.
Bảng 1.1: Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976) [20]
Hạng (Categories)
Bộ (Order)

Lớp (Clas)

Lớp phụ (Subclass)

S - Thích nghi

S1

S1t

S2

S2i

S3

S2s

(*)

Đơn vị (Unit)

S2s-1
S2s-2 (**)

S3f
N - Không thích nghi

N1

N1i

N2

N2g

(*) Yếu tố hạn chế: khí hậu (lũ lụt: f, hạn hán: d); điều kiện đất đai (địa hình: t, độ
dốc: s).
(**) Yếu tố hạn chế trong cùng 1 lớp phụ, phản ánh sự khác biệt về mức độ khác biệt
về mặt quản trị (Ví dụ: s-1 < 10%, s-2=10-20%, s-3: >20%).
Cấp phân vị từ lớp “bộ” tới lớp “phụ” được áp dụng đánh giá đất đai tới cấp
tỉnh, từ lớp “bộ” tới “đơn vị” sẽ được áp dụng tới cấp huyện điểm và các xã thuộc
huyện điểm.
Trong đề tài này, sử dụng cấp phân vị tới cấp “đơn vị”.
Bộ thích nghi đất đai được chia làm 3 lớp: S1 (thích nghi cao), S2 (thích nghi
trung bình), S3 (thích nghi kém).
S1 (Thích nghi cao): Đất đai không có hạn chế có ý nghĩa đối với việc thực
hiện lâu dài một loại đất sử dụng đất được đề xuất, hoặc không làm giảm năng xuất
hoặc tăng mức đầu tư quá mức có thể chấp nhận được.
S2 (Thích nghi trung bình): Đất đai có những hạn chế mà cộng chung lại ở
mức trung bình đối với việc thực hiện một loại hình sử dụng đất được đưa ra; các giới


7

hạn sẽ làm giảm năng suất hoặc lợi nhuận và làm gia tăng yêu cầu đầu tư. Ở mức này
lý tưởng mặc dù chất lượng của nó thấp hơn hạng S1.
S3 (Thích nghi kém): Đất đai có những giới hạn mà cộng chung lại là
nghiêm trọng đối với loại hình sử dụng đất được đưa vào, tuy nhiên vẫn không làm ta
bỏ loại sử dụng đất đã định. Phí tổn sản xuất cao nhưng vẫn có lãi.
Bộ không thích nghi đất đai được chia làm 2 lớp: N1 (Không thích nghi
hiện tại) và N2 (không thích nghi vĩnh viễn).
N1 (Không thích nghi hiện tại): Đất đai không thích nghi với loại hình sử
dụng đất nào đó trong điều kiện hiện tại. Những giới hạn đó có thể khắc phục được
bằng những đầu tư lớn trong tương lai.
N2 (Không thích nghi vĩnh viễn): Đất không thích nghi với loại hình sử dụng

đất trong hiện tại và tương lai, vì có giới hạn rất nghiêm trọng mà con người không có
khả năng làm thay đổi.
Phương pháp xác định khả năng thích nghi đất đai
Sau khi đã xác lập các đơn vị đất đai và lựa chọn các loại hình sử dụng đất có
triển vọng để đánh giá, bước kế tiếp trong tiến trình đánh giá đất đai là quá trình kết
hợp, so sánh giữa LQ/LC với LUR của loại hình sử dụng đất (LUT). Kết quả của quá
trình này là xác định các mức thích nghi của từng LUT trên từng đơn vị đất đai.
Phương pháp kết hợp giữa LQ/LC và LUR theo đề nghị của FAO có các cách đối
chiếu sau:
(1) Điều kiện hạn chế: Phương pháp này thường được áp dụng trong phân loại
khả năng thích nghi đất đai, sử dụng cấp hạn chế cao nhất để xác định khả năng thích
nghi. Phương pháp này đơn giản nhưng không giải thích được sự tương tác giữa các
yếu tố.
- Ưu điểm: Đơn giản, logic và theo quy luật tối thiểu trong sinh học.
- Hạn chế: Không thể hiện được ảnh hưởng qua lại của các yếu tố và không thấy
được vai trò của các yếu tố trội, yếu tố gây ảnh hưởng có ý nghĩa quyết định hơn.
(2) Phương pháp toán học: Phương pháp này cho điểm các chất lượng hoặc tính
chất đất đai (LQ/LC) ứng với từng LUT, cộng các giá trị và phân cấp này thích nghi
theo tổng số điểm. Đã có các nghiên cứu theo hướng này nhưng xem mức độ ảnh
hưởng của các LQ/LC đến thích nghi cây trồng có tầm quan trọng như nhau nên kết
quả không sát với thực tế sản xuất.


8

Để phương pháp này mang tính khả thi cao cần thiết phải kham khảo ý kiến
chuyên gia để xác định:
(1) Xác định mức độ ảnh hưởng (trọng số wi) của các LQ/LC đến thích nghi
các LUT.
(2) Thang điểm (xi) của từng LQ/LC ứng với từng LUT. Tổng giá trị thích nghi

theo miền giá trị thích nghi (Si).
(3) Phương pháp chuyên gia: Bàn bạc với các nhà nông học, kinh tế, nông
dân,… tóm lược việc kết hợp các điều kiện khác nhau và chỉnh sửa làm sao cho chúng
có thể đánh giá được cho tất cả các khả năng thích nghi.
(4) Phương pháp xem xét kết quả về kinh tế: Trên cơ sở so sánh các kết quả
đánh giá về kinh tế với tính chất đất đai, sau đó đưa ra phân cấp đánh giá.
Trong đề tài này, áp dụng phương pháp điều kiện hạn chế lớn nhất cho đánh
giá thích nghi tự nhiên, đồng thời kết hợp với phương pháp MCA trong đánh giá
thích nghi bền vững (đánh giá tổng hợp các lĩnh vực: Tự nhiên, kinh tế, xã hội, môi
trường).
Các chỉ tiêu, tiêu chuẩn, ngưỡng trong đánh giá thích nghi bền vững Chỉ tiêu:
Số liệu thống kê môi trường xung quanh, số liệu này được đo lường nó phản ánh tình
trạng môi trường hoặc thay đổi trong các điều kiện khác nhau (ví dụ: tấn/ha do điều
kiện xói mòn, tỷ lệ tăng/ giảm do xói mòn).
Tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn hoặc quy tắc (mô hình, kiểm tra hoặc biện pháp) để
quyết định phán đoán trong điều kiện môi trường xung quanh (ví dụ: Đánh giá tác
động của mức độ xói mòn vào năng suất, chất lượng nước,...).
Ngưỡng: Mức vượt quá mà hệ thống xảy ra thay đổi đáng kể, điểm mà tại đó
các tác động vào sẽ phản ứng, thay đổi (ví dụ: Mức xói mòn mà tại đó không thể chấp
nhận được) (Đào Châu Thu, Nguyễn Khang, 1998)[15].
1.2. Tổng quan về ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá thích nghi đất đai
1.2.1. Hệ thống thông tin địa lý GIS
1.2.1.1. Giới thiệu
Trên thế giới hiện nay, Hoa kỳ, Canada, Anh, Hà lan và Australia là những
nước có nền công nghệ GIS phát triển mạnh nhất, đặc biệt là trong lĩnh vực phát triển
các phần mềm máy tính và các trang thiết bị của nó. Việc ứng dụng công nghệ GIS và
Viễn Thám (RS: Remote Sensing) ở các nước này hiện nay phần lớn tập trung vào


9

việc quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, quản lý đô thị, đánh giá các tác động của
môi trường. Điểm đặc biệt hiện nay là việc sử dụng ảnh vệ tinh (LANDSAT, SPOT)
kết hợp với GIS đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến ở nhiều Quốc gia trên Thế
Giới (Nguyễn Kim Lợi và cộng sự, 2009)[11].
Đối với vùng Châu Á Thái Bình Dương, hiện nay Singapore, Thái Lan, Hồng
Kông Malaysia, Ấn Độ Philippines, Nhật,… Là những nước đã ứng dụng công nghệ
GIS và Viễn Thám từ nhiều năm qua và trong rất nhiều lĩnh vực như quản lý tài
nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, phân vùng sản xuất (Nguyễn Kim Lợi và cộng
sự, 2009)[11].
Ở nước ta kỹ thuật GIS thực tế được biết đến khoảng 25 - 35 năm trở lại đây. Đặc
biệt là ĐBSCL, công nghệ GIS đã được đưa vào sử dụng từ chương trình cấp nhà nước
trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên vào những năm 1986 (ct 60 - 02). Tuy nhiên từ
sau năm 1991, sau khi các tỉnh đã thành lập các Sở Địa Chính ở các Tỉnh, hiện nay được
sử dụng thành công ở một số tỉnh trong lưu trữ hồ sơ địa chính (Lê Cảnh Định,
2007)[6].
Đặc biệt trong nông nghiệp, sử dụng kỹ thuật GIS có 3 đặc điểm thuận lợi chính
khi được so sánh với cách quản lý bản đồ bằng tay trước đây:
- Là một công cụ khá mạnh trong việc lưu trữ và diễn đạt các số liệu đặc biệt là
các bản đồ.
- Có thể xử lý và cho ra những kết quả dưới những dạng khác nhau như các bản
đồ, biểu bảng và các biểu đồ thống kê…
- Là một công cụ đắc lực cho các nhà khoa học, đặc biệt về lĩnh vực nghiên cứu
hệ thống canh tác, đánh giá đất đai, khả năng thích nghi của các kiểu sử dụng đất, quản
lý và xử lý các bản đồ giải thửa trong quản lý đất đai, quản lý và giám sát môi trường…
Nó giúp cho các nhà làm khoa học có khả năng phân tích những nguyên nhân, những
ảnh hưởng và kiểm chứng những biến đổi trong hệ thống sinh thái cũng như khả năng
thích ứng của việc thay đổi một số chính sách đối với người dân.
Hiện nay, nhiều cơ quan khoa học và đào tạo đã ứng dụng công nghệ GIS vào
các lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, môi trường, phân vùng, quy hoạch

đánh giá và đặc biệt là trong việc ngoại suy các mô hình, kiểu sử dụng đất đai có triển
vọng trên các vùng đất có vấn đề của vùng đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng Sông
Cửu Long... Với tốc độ phát triển và bùng nổ GIS được bắt đầu vào những năm 1996


10

trở lại đây, đến nay kỹ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên nhiều lĩnh vực (Lê
Cảnh Định, 2007)[6].
2.2.1.2. Vai trò chính của GIS:
GIS là một công cụ quản lý những thông tin trong nông nghiệp, bảo vệ tài
nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, giữ gìn và bảo tồn những vùng khác. Kỹ thuật
này có khả năng lưu trữ, phân tích, nhập dữ liệu vào và trình bày dữ liệu ở dạng bản đồ
và thống kê. Bên cạnh đó, GIS là một hệ thống dùng để xử lý số liệu dưới dạng số
dùng cho việc phân tích và quản lý các số liệu thuộc về địa lý, được kết hợp với các hệ
thống phụ để nhập và xuất các dữ liệu, nó có khả năng nhập, lưu trữ, mô tả và khôi
phục hay biểu thị những số liệu không gian (Nguyễn Kim Lợi và cộng sự, 2009) [11].

Hình 1.2: Các thành phần cơ cấu của GIS [8]
Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) có thể bao gồm 5 thành phần cơ bản và 3 khả
năng chính:
- Khả năng chồng lấp các bản đồ (Map Overlaying).
- Khả năng phân loại các thuộc tính (Reclassification).
- Khả năng phân tích không gian (Spatial Anlysis).
1.2.1.3. Ứng dụng kỹ thuật GIS trong đánh giá đất đai:
Trong sản xuất nông nghiệp, GIS có thể được sử dụng để dự đoán vụ mùa cho
từng cây trồng. Nó có thể dự đoán bằng cách không chỉ xem xét khí hậu của vùng mà
còn bằng cách theo dõi sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, và bởi vậy sẽ dự đoán
được sự thành công của mùa vụ. GIS có thể giúp tìm và thể hiện những thay đổi của

11

cây trồng trong từng giai đoạn. Ví dụ, nếu năm trước số liệu cho thấy cây trồng A phát
triển rộng và cây trồng đã thành công trong nhiều năm trước đó, những số liệu này có
thể được lưu trữ. Nếu trong một vài mùa vụ cây trồng không phát triển tốt như trước,
bằng cách sử dụng GIS có thể phân tích số liệu và tìm ra nguyên nhân của hiện tượng
đó (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2013)[8].
- Xây dựng mô hình quản lý rủi ro và đánh giá tổn thất ban đầu do rủi ro, xây
dựng mô hình về quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng, bảo toàn nguồn tài
nguyên đất cho sản xuất bền vững;
- Quy hoạch rừng, thủy sản, đất cho mục đích sản xuất hàng hoá và thương mại;
- Tập trung vào các kịch bản thay đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất nông
nghiệp như sự nóng lên của trái đất, hiệu ứng nhà kính, mực nước biển nâng cao…
- Phát triển hoạt động khí tượng nông nghiệp, chương trình quản lý sản xuất nông
nghiệp và quản lý nước;
- Hệ thống hỗ trợ quyết định cho quy hoạch nông nghiệp và chuyển giao công nghệ;
- Với tính ưu việt của công nghệ GIS, ngành lâm nghiệp đã ứng dụng trong công
tác quy hoạch và phát triển rừng, phục vụ công tác thiết kế, khai thác và trồng mới
rừng. Ngoài ra người ta còn sử dụng GIS trong việc theo dõi, đánh giá diễn biến tài
nguyên rừng, xác định vùng thích nghi cho cây lâm nghiệp.
Xây dựng và sử dụng CSDL phục vụ phát triển nông nghiệp và Phát triển nông
thôn của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp là một trong các ứng dụng GIS vào
công tác quy hoạch nông nghiệp hiện nay. Mục tiêu của đề tài là xây dựng CSDL nông
nghiệp và nông thôn thống nhất tập trung trên nền GIS (thống nhất về khuôn dạng, hệ
toạ độ và cấu trúc dữ liệu gồm cả dữ liệu địa lý và phi địa lý), gắn với các mô hình
phân tích thông tin nhằm trợ giúp quá trình lập kế hoạch và quy hoạch sử dụng các
nguồn tài nguyên thiên nhiên và phát triển bền vững.
Các loại dữ liệu phi không gian bao gồm: Tài nguyên đất, khí hậu nông nghiệp,
tình hình sử dụng đất nông nghiệp, hiệu quả kinh tế sử dụng đất, thủy lợi, tình hình sản

xuất nông lâm nghiệp, số liệu thống kê nông nghiệp (năng suất, sản lượng, diện tích
một số cây trồng chính...), thông tin về sâu bệnh và đặc biệt là số liệu về dân số, lao
động nông thôn, kinh tế hộ…
Trong quy hoạch đánh giá phân loại đất, GIS là công cụ trợ giúp nhằm thu thập
dữ liệu chuyên đề, xử lý dữ liệu địa lý, tích hợp dữ liệu để xây dựng các bản đồ đơn vị


12

đất, mô phỏng kết quả đánh giá đất thông qua các bản đồ thích nghi cho từng loại hình
sử dụng đất. Mỗi đơn vị đất là một khu vực địa lý khác biệt với các tính chất về thổ
nhưỡng, địa hình, thủy văn khí hậu. Nghiên cứu khả năng thích ứng của cây trồng cần
thu thập các số liệu sinh học và phi sinh học liên quan đến cây trồng được lựa chọn
quy hoạch tại vùng đất đó. Các yếu tố phi sinh học gồm: Số liệu đất được phân thành
các mức thích nghi khác nhau, số liệu khí hậu (lượng mưa, sự phân bố mưa; nhiệt độ
và tổng tích ôn theo thời gian sinh trưởng…) và các yếu tố sinh học như sâu bệnh, thời
gian sinh trưởng và các yêu cầu sinh học của cây được xác định theo các mức thích
ứng khác nhau (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
Yếu tố kinh tế xã hội của địa phương được xem xét và đưa vào phân tích để có
kết luận tổng thể về tính thích ứng của cây theo quan điểm nền nông nghiệp hàng hoá
hiện nay.
1.2.2. Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES
1.2.2.1. Giới thiệu
Ngày nay, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tin học đã cho ra đời hàng
loạt các loại phần mềm máy tính có khả năng tính toán, xử lý số liệu rất cao có khả
năng thay thế phần lớn hoạt động của con người. Trước kia đánh giá đất đai làm bằng
thủ công do đó tốn thời gian và độ chính xác không cao, nhưng ngày nay các công việc
thủ công đã được máy tính hóa cho ra kết quả rất nhanh và có độ chính xác khá cao.
Hệ thống đánh giá đất tự động ALES là một trong các phần mềm nhằm phục vụ cho
việc đánh giá thích nghi đất đai dễ dàng và tiết kiệm thời gian. ALES đang sử dụng

tích hợp với GIS để hỗ trợ công tác đánh giá đất đai và phân vùng sinh thái cây trồng.
Kết quả mô hình hóa từ ALES sẽ được kết nối với GIS nhằm xây dựng các bản đồ
thích hợp đất đai cho một vùng lãnh thổ cụ thể, phục vụ công tác quy hoạch sử dụng
đất. Nói cách khác, ALES tạo điều kiện cho các nhà chuyên môn dễ dàng cập nhật
thông tin cho các mô hình đánh giá của mình. Bản thân ALES không có chức năng thể
hiện bản đồ và phân tích không gian. Tuy nhiên có thể xuất kết quả đánh giá của
ALES sang GIS để thực hiện những phân tích về không gian. (David G. Rossister và
ctv, 1997)[21].
Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES được nâng cấp từ version 1.0 năm
1989; version 3.0 năm 1990 và version năm 1995. Được xây dựng bởi David G.
Rossiter và ctv Trường Đại Học Cornell-USA, nhằm phục vụ cho việc đánh giá thích


13

nghi đất đai. Với chương trình này, người sử dụng hoàn toàn chủ động đưa số liệu vào
máy tính theo yêu cầu của chương trình và sẽ cho ra kết quả rất nhanh bao gồm thông
số sau: Thích nghi tự nhiên, ước đoán năng suất, phân tích các thông số kinh tế. Mức
độ chính xác tùy vào nguồn số liệu đầu vào. Chương trình ALES chỉ là công cụ cho
đánh giá thích nghi đất đai và qui trình thực hiện được chia làm hai bước chính (trình
tự được áp dụng theo ALES version 4.5, 1995). (David G. Rossister và ctv, 1997) [21].
1.2.3.2. Đặc điểm nổi bật của ALES trong đánh giá đất
Đơn vị bản đồ là đối tượng đánh giá của ALES
Một hạn chế quan trọng của ALES là không có khả năng phân tích không gian,
cũng như không thể tự xây dựng bản đồ. Đối tượng trực tiếp được đánh giá của ALES
là các đơn vị bản đồ đất đai. Các chỉ tiêu phân cấp đặc điểm của các đơn vị đất đai phụ
thuộc vào tỷ lệ bản đồ, quy mô phân bố của đối tượng cần đánh giá. Do vậy, ALES
cũng có thểphân tích không gian các đặc điểm đất đai cũng như yêu cầu sử dụng đất
thông qua cây quyết định. Những thông tin này có thể nhập vào ALES bằng thủ công
hay nhập từ .xBase (Lê Cảnh Định, 2007)[6].

ALES sử dụng dữ liệu phân loại
Các tính chất cuả đất đai là cơ sở của các mô hình đánh giá ALES là dữ liệu phân loại.
Do vậy chúng có khoảng giá trị xác định, có thể có tính chất tuần tự (ordinal- theo
thước đo tuần tự), ví dụ các lớp độ dốc, hay duy danh (norminal - không theo thứ tự),
như các lớp thành phần cơ giới của đất. ALES đánh giá các vùng đất đai, không phải
là các điểm riêng rẽ, do đó một giá trị đơn lẻ trên thước đo liên tục không có ý nghĩa
như một lớp. Đó là một nguyên nhân quan trọng giải thích tại sao ALES sử dụng dữ
liệu phân loại (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
ALES sử dụng cây quyết định để thể hiện kết quả đánh giá
Cây quyết định có cấu trúc phân nhánh, tại mỗi mắt cây biểu diễn một chỉ tiêu
quyết định và ở tại mỗi lá cây là kết quả của quá trình phân hạng từng chất lượng đất
đai đơn lẻ. Đối với mỗi loại hình sử dụng đất, các nhà đánh giá đất sẽ xây dựng cây
quyết định cho một tính chất đất đai đáp ứng yêu cầu của loại hình sử dụng đất được
lựa chọn, sau đó chuyển sang chương trình tự động tính toán và đánh giá dựa trên các
dữ liệu thực tế cho từng đơn vị đất đai (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
ALES đánh giá thích hợp tự nhiên dựa vào tính chất đất đai (LC)


14

Giữa thích hợp đất đai (S) và tính chất đất đai (LC) có mối quan hệ hàm số, ứng với
một tính chất đất đai sẽ có một lớp (class) thích hợp (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
S LMU,LUT = f LUT ({LC}LMU)
Trong đó,
fLUT: hàm số xét thích hợp của từng LUT trên cùng đơn vị đất đai (LMU), nó
được xác định dựa trên LC của từng LMU.
S LMU,LUT: thích hợp của từng LUT trên từng LMU, S = {S1,S2,S3,N1,N2}
{LC}LMU: tính chất đất đai của LMU
1.2.2.3. Các bước thực hiện đánh giá thích nghi bằng ALES
Bước 1: Nhập số liệu vào máy tính.

a. Sử dụng đất đai:
+ Các kiểu sử dụng đất (Land Utilzation Types): Tất cả các kiểu sử dụng đất đai
được đưa vào cho biết thời gian canh tác, đơn vị đo lường đất, đơn vị tiền tệ.
+ Các yêu cầu sử dụng đất đai (Land Use Requirements): Mỗi kiểu sử dụng đất
đai có những yêu cầu sử dụng đất đai riêng và mức độ ảnh hưởng của các đặc tính đất
đai lên kiểu sử dụng đất đai cũng khác nhau tùy theo cấp bậc.
+ Đầu tư (Inputs): Gồm các vật tư, thuê lao động, sức kéo, phí cơ hội của vốn…
Mỗi loại đầu vào cho biết đơn vị đo lường, mỗi kiểu sử dụng đất đai cần bao nhiêu, giá
của mỗi dầu vào vào thời điểm hiện tại.
+ Thu hồi (Outputs): Năng suất thu được tương ứng với thích S1, S2, S3 của
từng kiểu sử dụng đất đai nhân với giá của từng loại năng suất ở thời điểm hiện tại.
+ Các thông số kinh tế (Economic parameters): Tỷ lệ chiết khấu đồng vốn
(Discount Rate); phân cấp mức độ lợi nhuận (Gross Margin); phân cấp mức độ chiết
khấu vốn lưu động (Discount Cash Flows).
b. Đất đai:
+ Các đặc tính đất đai: Là thuộc tính của đất nó có thể đo lường hoặc ước lượng
để có thể phân biệt giữa các đơn vị bản đồ đất đai với nhau và được dùng để mô tả các
chất lượng đất đai. Mỗi đặc tính đất đai được ký hiệu (Code) riêng và chia ra nhiều
cấp, mỗi cấp có yếu tố chẩn đoán và đơn vị đo lường (nếu có).
+ Các đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Units): Là vùng đất với những đặc
tính riêng biệt được dùng như cơ sở cho đánh giá đất đai tại bản đồ đơn vị đất đai có
được bằng cách sử dụng kỹ thuật GIS thông qua phần mềm IDRISIW hoặc ArcGIS để


15

chồng xếp tạo bản đồ đơn vị đất đai. Bản đồ được xây dựng dưới dạng raster (pixel).
Mỗi đơn vị bản đồ đất đai cần phải nhập và: Tên, ký hiệu, yếu tố chẩn đoán của từng
đặc tính đất đai.
Bước 2: Xử lý số liệu.

Kết quả sử dụng ALES trình bày dưới dạng bảng tổng hợp bao gồm thông số sau:
+ Thích nghi tự nhiên (Physical Suitability) được chia 4 cấp: S1, S2, S3 và không
thích nghi N cho từng loại kiểu sử dụng đất đai cho từng đơn vị bản đồ đất đai.
+ Chất lượng đất đai (land qualities) bao gồm thích nghi S1, S2, S3 và không
thích nghi N cho từng chất lượng đất đai.
+ Ước lượng năng suất (Predicted Yield) cho từng kiểu sử dụng đất đai.
+ Lợi nhuận thuần (Gross Margin) của từng kiểu sử dụng đất đai.
+ Tỉ số lợi nhuận/vốn lưu đầu tư (Benefit/Cost Ratio).
+ Giá trị hiện tại thuần (Net Present value).
+ Điểm hòa vốn (Internal Rate Of Return).
Đặc biệt với phần mềm ALES 4.0 trở lên kết quả tính toán được có thể nối kết
với bản đồ đơn vị đất đai được xây dựng từ phần mềm ArcGIS, để tạo thành bản đồ
phân bổ khả năng thích nghi thông qua module ALISDRIS của phần mềm ALES.

Hình 1.3: Môi trường làm việc của ALES
1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS và ALES trong đánh giá thích nghi đất đai
1.3.1. Trên thế giới
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã bắt đầu xuất hiện vào cuối năm 1960 và đến
nay đã phát triển hoàn chỉnh khả năng thu nhận, lưu trữ, truy cập, xử lý và cung cấp
thông tin cần thiết để hỗ trợ quá trình thành lập quyết định trong nhiều lĩnh vực khác